这是一道经典的喝汽水问题，根据问题的表述，有多种不同的场景，但是问题考察点都是一样的。
一、 问题引入
一瓶汽水单价2元，4个瓶盖可换一个汽水，2个空瓶可换一个汽水。给定金额得出一共能喝几瓶汽水？
二、 问题分析
1，金额是一次性的，全部买完汽水后就不能再买了，后续金额也不会添加
2，有两条规则，“4个瓶盖换汽水”和“2个空瓶换汽水”，这两条规则没有先后顺序。
3，对给定的金额没有具体限制，只需大于0就可以，这里考虑整数。
4，不考虑经济学思路，单纯数学角度（经济学思路是，比如4块钱，买2瓶汽水，然后用2个空瓶换一瓶汽水，这时喝了3瓶，再向老板借一个空瓶，加上剩下的一个空瓶换一瓶汽水，剩下空瓶还给老板，总共喝了4瓶）
三、 过程分析
1，拿到金额，算出金额可以买多少瓶汽水，同时可得到空瓶数量和瓶盖数量。
2，拿到空瓶数量，算出所有空瓶可换多少瓶汽水，这时剩余的空瓶数量是没有换的空瓶数量和换了汽水的数量，瓶盖数量为换前瓶盖数量加上换了汽水的数量，总共喝的汽水数量为上一步累加喝的数量加上这次换的汽水数量。
3，拿到瓶盖数量，算出所有瓶盖可换多少瓶汽水，这时剩余的瓶盖数量是没有换的瓶盖数量和换了汽水的数量，空瓶数量为换前空瓶数量加上换了汽水的数量，总共喝的汽水数量为上一步累加喝的数量加上这次换的汽水数量。
4，当空瓶数量或瓶盖数量满足换汽水条件时，分别执行2或3步骤，都不满足时，过程结束返回总共喝的汽水数量。
简单举例：
| 金额 | 步骤 | 总共汽水数量 |
| 1 | 第一步，当前喝汽水数量：0 ，空瓶数量： 0，瓶盖数量：0，已喝汽水数量： 0 | 0 |
| 2 | 第一步，当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 1，瓶盖数量：1，已喝汽水数量： 1 | 1 |
| 3 | 第一步，当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 1，瓶盖数量：1，已喝汽水数量： 1 | 1 |
| 4 | 第一步，当前喝汽水数量：2 ，空瓶数量： 2，瓶盖数量：2，已喝汽水数量： 2；第二步，当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 2-2+1=1，瓶盖数量：2+1=3，已喝汽水数量： 2+1=3 | 3 |
| 5 | 第一步，当前喝汽水数量：2 ，空瓶数量： 2，瓶盖数量：2，已喝汽水数量： 2；第二步，当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 2-2+1=1，瓶盖数量：2+1=3，已喝汽水数量： 2+1=3 | 3 |
| 6 | 第一步，当前喝汽水数量：3 ，空瓶数量： 3，瓶盖数量：3，已喝汽水数量： 3第二步（换空瓶），当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 3-2+1=2，瓶盖数量：3+1=4，已喝汽水数量： 3+1=4第三步（换瓶盖），当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 2+1=3，瓶盖数量：4-4+1=1，已喝汽水数量： 4+1=5第四步（换空瓶），当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 3-2+1=2，瓶盖数量：1+1=2，已喝汽水数量： 5+1=6第五步（换空瓶），当前喝汽水数量：1 ，空瓶数量： 2-2+1=1，瓶盖数量：2+1=3，已喝汽水数量： 6+1=7 | 7 |
| ... | ... | ... |
对金额为6的步骤
| 步骤 | 当前喝汽水数量 | 空瓶数量 | 瓶盖数量 | 总共喝汽水数量 |
| 1 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 2换空瓶 | 1 | 3-2+1=2 | 3+1=4 | 3+1=4 |
| 3换瓶盖 | 1 | 2+1=3 | 4-4+1=1 | 4+1=5 |
| 4换空瓶 | 1 | 3-2+1=2 | 1+1=2 | 5+1=6 |
| 5换空瓶 | 1 | 2-2+1=1 | 2+1=3 | 6+1=7 |
四、 抽象
针对以上步骤，按照抽象化思想，将过程如下表示：
这里抽象一个篮子概念，也可以理解成抽屉，里面存放空瓶数、瓶盖数、已喝数，首先要对篮子初始化，通过金额初始空瓶数、瓶盖数和已喝数，然后对篮子依次调用换空瓶和换瓶盖操作，对篮子里数量进行消耗。
五、 实现
通过以上分析，完成代码实现，代码git地址：
https://github.com/zengfa1988/study/blob/master/src/main/java/com/tsh/exam/BottleReplaceTest.java
public static Integer getBottleDrink(Integer money){ Integer drinkNum = money / 2;//已喝数量 Integer emptyNum = drinkNum;//空瓶数量 Integer capNum = drinkNum;//瓶盖数量 Map<String,Integer> pocket = new HashMap<String,Integer>(); pocket.put("drinkNum", drinkNum); pocket.put("emptyNum", emptyNum); pocket.put("capNum", capNum); while(emptyNum >=2 || capNum >=4){ //调用空瓶替换方法消耗空瓶 emptyBottleReplace(pocket); //调用瓶盖替换方法消耗瓶盖 capReplace(pocket); emptyNum = pocket.get("emptyNum"); capNum = pocket.get("capNum"); } drinkNum = pocket.get("drinkNum"); return drinkNum; }
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21
|
/**
* 空瓶替换汽水
* @param pocket
*/
public
static
void
emptyBottleReplace(Map<String,Integer> pocket){
Integer emptyNum = pocket.get(
"emptyNum"
);
if
(emptyNum <
2
){
return
;
}
Integer curDrinkNum = emptyNum /
2
;
//当前空瓶可替换汽水数量
emptyNum = curDrinkNum + emptyNum %
2
;
pocket.put(
"emptyNum"
, emptyNum);
//已喝数量累加
Integer drinkNum = pocket.get(
"drinkNum"
);
drinkNum = drinkNum + curDrinkNum;
pocket.put(
"drinkNum"
, drinkNum);
//瓶盖累加
Integer capNum = pocket.get(
"capNum"
);
capNum = capNum + curDrinkNum;
pocket.put(
"capNum"
, capNum);
}
|
/** * 瓶盖替换汽水 * @param pocket */ public static void capReplace(Map<String,Integer> pocket){ Integer capNum = pocket.get("capNum"); if(capNum < 4){ return; } Integer curDrinkNum = capNum / 4;//当前空瓶可替换汽水数量 capNum = curDrinkNum + capNum % 4; pocket.put("capNum", capNum); //已喝数量累加 Integer drinkNum = pocket.get("drinkNum"); drinkNum = drinkNum + curDrinkNum; pocket.put("drinkNum", drinkNum); //瓶盖累加 Integer emptyNum = pocket.get("emptyNum"); emptyNum = emptyNum + curDrinkNum; pocket.put("emptyNum", emptyNum); }
main方法调用：
public static void main(String[] args) { Integer drinkNum = getBottleDrink(10); System.out.println(drinkNum); }
五、 思考
1，在实际的项目中，规则可能会根据实际情况随时变动，考虑到灵活性，可以使用规则引擎，具体使用可参考规则引擎部分。
2，在上面的两条规则，消耗的属性是独立的，可加条规则消耗的属性重叠，比如1个空瓶和3个瓶盖换一瓶汽水，可添加如下方法：
/** * 1个空瓶和3个瓶盖换一瓶汽水 * @param pocket */ public static void capAndEmptyReplace(Map<String,Integer> pocket){ Integer capNum = pocket.get("www.huayi157.com/ capNum"); Integer emptyNum = pocket.get(www.255055.cn/ "emptyNum"); if(emptyNum<1 || capNum<2){ return; } Integer curDrinkNum = capNum / 3;//当前空瓶可替换汽水数量 if(curDrinkNum > emptyNum){//如果瓶盖算的汽水数量大于空瓶数量，说明没有足够的空瓶同所有瓶盖消耗，则本次消耗为空瓶数量 curDrinkNum = emptyNum; } capNum = capNum - curDrinkNum * 3;//剩余瓶盖数量 pocket.put("emptyNum", emptyNum - curDrinkNum + curDrinkNum); pocket.put("capNum", capNum + curDrinkNum); //已喝数量累加 Integer drinkNum = pocket.get("drinkNum"); drinkNum = drinkNum + curDrinkNum; pocket.put("drinkNum", drinkNum); }
修改getBottleDrink方法：在capReplace后面添加capAndEmptyReplace方法
public static Integer getBottleDrink(Integer money){ Integer drinkNum = money www.255055.cn/ / 2;//已喝数量 Integer emptyNum = drinkNum;//空瓶数量 Integer capNum = drinkNum;//瓶盖数量 Map<String,Integer> pocket = new HashMap<String,Integer>(); pocket.put("drinkNum",www.cnzhaotai.com drinkNum); pocket.put("emptyNum", emptyNum); pocket.put("capNum", capNum); while(emptyNum >=2 || capNum >=4 || (emptyNum >=1 && capNum>=3)){ //调用空瓶替换方法消耗空瓶 emptyBottleReplace(pocket); //调用瓶盖替换方法消耗瓶盖 capReplace(pocket); //1个空瓶和3个瓶盖换一瓶汽水 capAndEmptyReplace(pocket); emptyNum = pocket.get("emptyNum"); capNum = pocket.get(www.365soke.cn "capNum"); } drinkNum = pocket.www.cnzhaotai.com get("drinkNum"); return drinkNum; }
但是这里有些问题，capAndEmptyReplace放在emptyBottleReplace前和后，跟capAndEmptyReplace放在capReplace后结果都不一样，也就是说
三条规则顺序执行结果不一样。
对整个思路再进行优化。